JP2012222282A - 接続構造体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る接続構造体1の製造方法は、電極2bを上面2aに有する第1の接続対象部材2上に、異方性導電材料層3Aを配置する工程と、異方性導電材料層3Aに光を照射することにより硬化を進行させて、異方性導電材料層3AをBステージ化する工程と、Bステージ化された異方性導電材料層3Bの上面3aに、電極4bを下面4aに有する第2の接続対象部材4をさらに積層する工程とを備える。異方性導電材料層3AをBステージ化する際に、一方の表面側3aの厚み1/2の領域における異方性導電材料層部分3Baの硬化率と他方の表面側3bの厚み1/2の領域における異方性導電材料層部分3Bbの硬化率とを特定の関係となるように制御する。
【選択図】図1
Description
上記熱硬化性化合物は熱硬化性を有する。上記熱硬化性化合物は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
光の照射によって硬化するように、上記異方性導電材料は、光硬化性化合物を含むことが好ましい。光の照射により光硬化性化合物を半硬化(Bステージ化)させ、硬化性化合物の流動性を低下させることができる。
上記熱硬化剤は特に限定されない。上記熱硬化剤として、従来公知の熱硬化剤を用いることができる。上記熱硬化剤としては、イミダゾール硬化剤、アミン硬化剤、フェノール硬化剤、ポリチオール硬化剤及び酸無水物等が挙げられる。上記熱硬化剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記光硬化開始剤は特に限定されない。上記光硬化開始剤として、従来公知の光硬化開始剤を用いることができる。上記光硬化開始剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記異方性導電材料に含まれている導電性粒子は、第1,第2の接続対象部材の電極間を電気的に接続する。上記導電性粒子は、導電性を有する粒子であれば特に限定されない。導電性粒子の導電層の表面が絶縁層により被覆されていてもよい。この場合には、接続対象部材の接続時に、導電層と電極との間の絶縁層が排除される。上記導電性粒子としては、例えば、有機粒子、無機粒子、有機無機ハイブリッド粒子もしくは金属粒子等の表面を金属層で被覆した導電性粒子、並びに実質的に金属のみで構成される金属粒子等が挙げられる。上記金属層は特に限定されない。上記金属層としては、金層、銀層、銅層、ニッケル層、パラジウム層及び錫を含有する金属層等が挙げられる。
上記異方性導電材料は、フィラーを含むことが好ましい。フィラーの使用により、異方性導電材料の硬化物の潜熱膨張を抑制できる。上記フィラーの具体例としては、シリカ、窒化アルミニウム及びアルミナ等が挙げられる。フィラーは1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
導電性粒子B(平均粒子径30μm、ジビニルベンゼン樹脂粒子の表面にニッケルめっき層が形成されており、かつ該ニッケルめっき層の表面に金めっき層が形成されている金属層を有する)
導電性粒子C(平均粒子径50μm、ジビニルベンゼン樹脂粒子の表面にニッケルめっき層が形成されており、かつ該ニッケルめっき層の表面に金めっき層が形成されている金属層を有する)
導電性粒子D(平均粒子径3μm、ジビニルベンゼン樹脂粒子の表面にニッケルめっき層が形成されており、かつ該ニッケルめっき層の表面に金めっき層が形成されている金属層を有する)
(1)異方性導電ペーストの調製
下記式(1B)で表される構造を有するエピスルフィド化合物を用意した。
L/Sが15μm/15μmのAl−4%Ti電極パターンが上面に形成された透明ガラス基板(第1の接続対象部材)を用意した。また、L/Sが15μm/15μm、1電極あたりの電極面積が1500μm2の銅電極パターンが下面に形成された半導体チップ(第2の接続対象部材)を用意した。
異方性導電ペーストの調製の際に、導電性粒子A(平均粒子径10μm)を、導電性粒子B(平均粒子径30μm)に変更したこと以外は実施例1と同様にして、異方性導電ペーストを得た。得られた異方性導電ペーストを用いたこと以外は実施例1と同様にして、接続構造体を得た。
異方性導電ペーストの調製の際に、導電性粒子A(平均粒子径10μm)を、導電性粒子C(平均粒子径50μm)に変更したこと以外は実施例1と同様にして、異方性導電ペーストを得た。得られた異方性導電ペーストを用いたこと以外は実施例1と同様にして、接続構造体を得た。
異方性導電ペーストの調製の際に、導電性粒子Aを異方性導電ペースト100重量%中での含有量を15重量%となるように用いたこと以外は実施例1と同様にして、異方性導電ペーストを得た。得られた異方性導電ペーストを用いたこと以外は実施例1と同様にして、接続構造体を得た。
異方性導電ペーストの調製の際に、導電性粒子Aを異方性導電ペースト100重量%中での含有量を20重量%となるように用いたこと以外は実施例1と同様にして、異方性導電ペーストを得た。得られた異方性導電ペーストを用いたこと以外は実施例1と同様にして、接続構造体を得た。
異方性導電ペーストの調製の際に、エポキシアクリレートをウレタンアクリレート(ダイセル・サイテック社製「EBECRYL8804」)に変更したこと以外は実施例1と同様にして、異方性導電ペーストを得た。得られた異方性導電ペーストを用いたこと以外は実施例1と同様にして接続構造体を得た。
異方性導電ペーストの調製の際に、エポキシアクリレートをトリシクロデカンジメタノールジアクリレート(ダイセル・サイテック社製「IRR−214K」)に変更したこと以外は実施例1と同様にして、異方性導電ペーストを得た。得られた異方性導電ペーストを用いたこと以外は実施例1と同様にして接続構造体を得た。
下記式(2B)で表されるエピスルフィド化合物を用意した。
接続構造体を作製する際に、紫外線を下記の表1に示す照射エネルギーとなるように異方性導電ペースト層に照射したこと以外は実施例1と同様にして、接続構造体を得た。
異方性導電ペーストの調製の際に、導電性粒子A(平均粒子径10μm)を、導電性粒子D(平均粒子径3μm)に変更したこと以外は実施例1と同様にして、異方性導電ペーストを得た。得られた異方性導電ペーストを用いたこと以外は実施例1と同様にして、接続構造体を得た。
異方性導電ペーストの調製の際に、導電性粒子Aを異方性導電ペースト100重量%中での含有量を5重量%となるように用いたこと以外は実施例1と同様にして、異方性導電ペーストを得た。得られた異方性導電ペーストを用いたこと以外は実施例1と同様にして、接続構造体を得た。
異方性導電ペーストの調製の際に、エポキシアクリレートと、光重合開始剤であるアシルホスフィンオキサイド系化合物とを用いなかったこと以外は実施例1と同様にして、異方性導電ペーストを得た。得られた異方性導電ペースト100重量%中、導電性粒子Aの含有量は10重量%であった。
(1)硬化率
接続構造体の製造の際に形成したBステージ化した異方性導電ペースト層における硬化率を評価した。
得られた接続構造体における100箇所の導電性粒子と電極との接続部分について、電極に形成された圧痕の状態を観察した。
○○:100箇所の接続部分中、明らかな球状の圧痕が平均25個以上
○:100箇所の接続部分中、明らかな球状の圧痕が平均10個以上25個未満
△:100箇所の接続部分中、明らかな球状の圧痕が平均5個以上10個未満
×:100箇所の接続部分中、明らかな球状の圧痕が平均5個未満
得られた接続構造体の上下の電極間の接続抵抗をそれぞれ、4端子法により測定した。100箇所の接続抵抗の平均値を算出した。なお、電圧=電流×抵抗の関係から、一定の電流を流した時の電圧を測定することにより接続抵抗を求めることができる。
2…第1の接続対象部材
2a…上面
2b…電極
2c…凹部
3…接続部
3a…第1の表面
3b…第2の表面
3A…異方性導電材料層
3B…Bステージ化された異方性導電材料層
3Ba,3Bb,3Be,3Bf…Bステージ化された異方性導電材料層部分
4…第2の接続対象部材
4a…下面
4b…電極
5…導電性粒子
Claims (5)
- 電極を上面に有する第1の接続対象部材上に、硬化性化合物と、熱硬化剤と、光硬化開始剤と、導電性粒子とを含有する異方性導電材料を用いた異方性導電材料層を配置する工程と、
前記異方性導電材料層に、該異方性導電材料層の一方の表面側から光を照射することにより硬化を進行させて、前記異方性導電材料層をBステージ化する工程と、
Bステージ化された異方性導電材料層の上面に、電極を下面に有する第2の接続対象部材をさらに積層する工程とを備え、
前記異方性導電材料層をBステージ化する工程において、前記一方の表面側の厚み1/2の領域における異方性導電材料層部分の硬化率を35%以下にし、かつ前記一方の表面側と反対の他方の表面側の厚み1/2の領域における異方性導電材料層部分の硬化率を25%以上にし、かつ空気に触れている表面側の厚み1/2の領域における異方性導電材料層部分の硬化率が第1の接続対象部材に触れている表面側の厚み1/2の領域における異方性導電材料層部分の硬化率よりも低い、接続構造体の製造方法。 - 電極を上面に有する第1の接続対象部材上に、硬化性化合物と、熱硬化剤と、光硬化開始剤と、導電性粒子とを含有する異方性導電材料を用いた異方性導電材料層を配置する工程と、
前記異方性導電材料層に、該異方性導電材料層の一方の表面側から光を照射することにより硬化を進行させて、前記異方性導電材料層をBステージ化する工程と、
Bステージ化された異方性導電材料層の上面に、電極を下面に有する第2の接続対象部材をさらに積層する工程とを備え、
前記異方性導電材料層をBステージ化する工程において、前記導電性粒子により光が遮られずに光が照射された異方性導電材料層部分の硬化率を20%以上にし、かつ前記導電性粒子により光が遮られて光が直接照射されなかった異方性導電材料層部分の硬化率を10%以下にする、接続構造体の製造方法。 - 前記異方性導電材料として、熱硬化性化合物と光硬化性化合物と熱硬化剤と光硬化開始剤と導電性粒子とを含む異方性導電材料を用いる、請求項1又は2に記載の接続構造体の製造方法。
- 前記異方性導電材料として、前記光硬化性化合物と前記熱硬化性化合物とを重量比で、1:99〜50:50で含む異方性導電材料を用いる、請求項3に記載の接続構造体の製造方法。
- 前記異方性導電材料として、異方性導電ペーストを用いる、請求項1〜4のいずれか1項に記載の接続構造体の製造方法。
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